Сила тока измеряется прибором: виды амперметров и правила измерения

alexxlabРазное
Как измеряется сила электрического тока. Какие приборы используются для измерения силы тока. Как правильно подключать амперметр к электрической цепи. Какие виды амперметров существуют и чем они отличаются. Какие меры предосторожности нужно соблюдать при измерении силы тока.

Что такое сила электрического тока

Сила электрического тока — это физическая величина, характеризующая интенсивность направленного движения электрических зарядов в проводнике. Она определяется количеством заряда, проходящим через поперечное сечение проводника за единицу времени.

Единицей измерения силы тока в Международной системе единиц (СИ) является ампер (А). Один ампер равен силе постоянного тока, при которой через поперечное сечение проводника за 1 секунду проходит заряд в 1 кулон.

Приборы для измерения силы тока

Для измерения силы электрического тока используются специальные приборы — амперметры. Существует несколько основных видов амперметров:


  • Стрелочные (аналоговые) амперметры
  • Цифровые амперметры
  • Токоизмерительные клещи
  • Мультиметры с функцией измерения тока

Стрелочные амперметры

Стрелочные амперметры — это классические аналоговые приборы со стрелкой и шкалой. Принцип их действия основан на взаимодействии магнитного поля измеряемого тока с магнитным полем постоянного магнита прибора. Под действием этих полей происходит отклонение стрелки, по углу отклонения которой определяется значение силы тока.

Цифровые амперметры

Цифровые амперметры выводят измеренное значение силы тока на цифровой дисплей. Они обладают высокой точностью измерений и удобством считывания показаний. Принцип действия основан на преобразовании аналогового сигнала в цифровой код.

Токоизмерительные клещи

Токоизмерительные клещи позволяют измерять силу тока бесконтактным способом, не разрывая электрическую цепь. Они имеют разъемные магнитопроводы, которые охватывают проводник с током. Измерение основано на регистрации магнитного поля вокруг проводника.


Мультиметры

Мультиметры (тестеры) — это универсальные измерительные приборы, совмещающие функции вольтметра, амперметра и омметра. Большинство современных мультиметров имеют функцию измерения силы тока в различных диапазонах.

Правила подключения амперметра к электрической цепи

При измерении силы тока с помощью амперметра необходимо соблюдать следующие правила:

  1. Амперметр всегда включается в электрическую цепь последовательно с тем участком, в котором необходимо измерить силу тока.
  2. Перед подключением амперметра цепь нужно разомкнуть.
  3. Положительную клемму амперметра соединяют с проводом, идущим от положительного полюса источника тока.
  4. Отрицательную клемму подключают к проводу, ведущему к отрицательному полюсу источника.
  5. Предел измерения амперметра должен быть больше предполагаемого значения силы тока в цепи.

Как правильно измерить силу тока мультиметром

Чтобы измерить силу тока с помощью мультиметра, необходимо выполнить следующие действия:

  1. Установить переключатель режимов мультиметра в положение измерения тока (обычно обозначается буквой A).
  2. Выбрать подходящий диапазон измерения.
  3. Разомкнуть участок цепи, где будет производиться измерение.
  4. Подключить щупы мультиметра в разрыв цепи, соблюдая полярность.
  5. Включить питание цепи и считать показания с дисплея.
  6. После измерения выключить питание, отсоединить мультиметр и восстановить целостность цепи.

Меры предосторожности при измерении силы тока

При проведении измерений силы тока необходимо соблюдать следующие меры безопасности:


  • Не превышать максимально допустимый ток для используемого прибора.
  • Не подключать амперметр параллельно участкам цепи — это приведет к короткому замыканию.
  • Соблюдать правильную полярность подключения.
  • Не касаться оголенных проводов и контактов во время измерений.
  • При работе с высоким напряжением использовать средства индивидуальной защиты.
  • Перед каждым измерением проверять исправность прибора.

Факторы, влияющие на точность измерения силы тока

На точность измерения силы тока могут влиять следующие факторы:

  • Класс точности используемого прибора
  • Правильность выбора диапазона измерений
  • Качество контактов в местах подключения
  • Наличие электромагнитных помех
  • Температура окружающей среды
  • Состояние измерительного прибора

Для повышения точности измерений рекомендуется использовать современные цифровые приборы, правильно выбирать пределы измерений и соблюдать методику проведения измерений.

Как рассчитать силу тока по закону Ома

Если известны напряжение и сопротивление участка цепи, силу тока можно рассчитать по закону Ома:


I = U / R

где:

  • I — сила тока в амперах (А)
  • U — напряжение в вольтах (В)
  • R — сопротивление в омах (Ом)

Этот метод позволяет косвенно определить силу тока без использования амперметра. Однако для точных измерений рекомендуется все же использовать специальные измерительные приборы.


Измерение силы тока — обзор приборов для измерения

Содержание

В ходе эксплуатации электросети или какого-либо прибора приходится выполнять измерение силы тока.

Из данной статьи вы узнаете, что понимается под этим термином и какие инструменты используются для этой цели.

Заодно поговорим о мерах безопасности при проведении подобных работ.

Единица измерения силы тока

Силой тока в физике принято называть величину заряда, пересекающего поперечное сечение проводника за единицу времени. Единица измерения — ампер (А). Силу в 1 А имеет такой ток, при котором за 1-у секунду через сечение проводника проходит заряд в 1 кулон (Кл).

Силу тока можно сравнить с напором воды. Как известно, в старину небольшие речки перегораживали плотинами, чтобы создать напор, способный вращать колесо мельницы.

Чем более сильным был напор, тем более производительную мельницу можно было привести с его помощью в движение.

Точно так же и сила тока характеризует работу, которую может выполнить электричество. Простой пример: лампочка при увеличении силы тока в цепи будет гореть ярче.

Зачем нужно знать, какой силы ток протекает в проводнике? От силы тока зависит то, как он будет действовать на человека при случайном контакте с токоведущими частями. Производимый электричеством эффект отобразим в таблице:

Сила тока, А (переменный с частотой 50 Гц)Эффект
Менее 0,5 мАявляется незаметным для человека
От 0,5 до 2 мАПоявляется нечувствительность к различным раздражителям
От 2 до 10 мА
Болевые ощущения, спазм мышц
От 10 мА до 20 мАУсиленные спазмы, некоторые ткани повреждаются. При силе тока от 16 мА человек теряет способность разжать или отдернуть руку, чтобы разомкнуть контакт с токоведущей частью
От 20 мА до 100 мАДыхательный паралич
От 100 мА до 3 АФибрилляция сердца, нужны безотлагательные меры по реанимированию пострадавшего
Свыше 3 АСильные ожоги, остановка сердца (при кратковременном воздействии возможность реанимирования сохраняется)

А вот еще несколько причин:

  1. Сила тока характеризует нагрузку на проводник. Максимальная пропускная способность последнего зависит от материала и площади поперечного сечения. Если сила тока окажется слишком большой, провод или кабель будет сильно греться. Это может привести к расплавлению изоляции с последующим коротким замыканием. Вот почему проводку всегда защищают от перегрузок автоматическими выключателями или предохранителями. С особым вниманием к протекающей в проводах силе тока следует отнестись владельцам квартир и домов со старой проводкой: ввиду применения все большего количества электроприборов она часто оказывается в перегруженном состоянии.
  2. По соотношению значений силы тока в различных цепях электроприбора можно сделать вывод о его исправности. Например, в фазах электродвигателя должны протекать токи равной силы. Если наблюдаются расхождения, значит двигатель неисправен либо работает с перегрузкой. Таким же способом определяется состояние нагревательного прибора или электрического «теплого пола»: замеряется сила тока во всех составляющих устройства.

Работа электричества, точнее говоря его мощность (количество работы за единицу времени), зависит не только от силы тока, но и от напряжения. Собственно говоря, произведение этих величин и определяет мощность:

W = U * I,

Где

  • W – мощность, Вт;
  • U – напряжение, В;
  • I – сила тока, А.

Таким образом, зная напряжение в сети и мощность прибора, можно рассчитать, какая сила тока будет через него протекать при условии исправного состояния: I = W/U. К примеру, если известно, что мощность обогревателя составляет 1,1 кВт и работает он от обычной сети напряжением 220 В, то сила тока в нем составит: I = 1100 / 220 = 5 А.

Формула измерения силы тока

При этом нужно учитывать, что согласно законам Кирхгофа сила тока в проводе до разветвления представляет собой сумму токов в ветвях. Поскольку в квартире или доме все приборы подключаются по параллельной схеме, то если, допустим, одновременно работают два прибора с током в 5 А, то в подводящем проводе и в общем нулевом будет протекать ток силой в 10 А.

Обратная операция, то есть расчёт мощности потребителя путем перемножения измеренной силы тока на напряжение, не всегда дает правильный результат. Если в устройстве-потребителе имеются обмотки, как например в электродвигателях, которым присуще индуктивное сопротивление, часть мощности будет расходоваться на преодоление этого сопротивления (реактивная мощность).

Чтобы определить активную мощность (полезная работа электричества), нужно знать фактический коэффициент мощности для данного прибора, представляющий собой соотношение активной и реактивной мощностей.

Приборы для измерения силы тока и напряжения

Вот какие измерительные инструменты помогут электрику в данном вопросе:

Амперметр

Существует несколько разновидностей данного прибора, которые различаются принципом действия:

  1. Электромагнитный: внутри имеется катушка, протекаю по которой ток создает электромагнитное поле. Это поле втягивает в катушку железный сердечник, связанный со стрелкой. Чем большей будет сила тока, тем сильнее будет втягиваться сердечник и тем более будет отклоняться стрелка.
  2. Тепловой: в приборе установлена натянутая металлическая нить, связанная со стрелкой. Протекающий ток вызывает нагрев нити, степень которого зависит от силы тока. А чем сильнее нагреется нить, тем сильнее она удлинится и провиснет, соответственно, тем сильнее отклонится стрелка.
  3. Магнитоэлектрический: в приборе имеется постоянный магнит, в поле которого находится связанная со стрелкой алюминиевая рамка с намотанной на нее проволокой. При протекании через проволоку электрического тока рамка в магнитном поле стремится повернуться на некоторый угол, который зависит от силы протекающего тока. А от угла поворота зависит положение стрелки, отмечающей на шкале значение силы тока.
  4. Электродинамический: внутри прибора имеются две последовательно соединенные катушки, одна из которых является подвижной. При протекании по катушкам тока в результате взаимодействия возникающих при этом электромагнитных полей подвижная катушка стремится повернуться относительно неподвижной и при этом тянет за собой стрелку. Угол поворота будет зависеть от силы протекающего тока.
  5. Индукционный: ток пропускается через обмотки неподвижных катушек, соединенных магнитной системой. В результате образуется вращающееся или бегущее электромагнитное поле, воздействующее с некоторой силой (зависит от силы тока) на подвижный металлический цилиндр или диск. Тот связан со стрелкой.
  6. Электронный: такие приборы еще называют цифровыми. Внутри имеется электрическая схема, информация выводится на жидкокристаллический дисплей.

Нужно проверить трансформатор на наличие неисправностей? Как проверить трансформатор мультиметром – особенности прямого и косвенного методов проверки.

Принцип действия защитного заземления описан тут.

Виды заземляющих клемм и их технические характеристики подробно описаны в этой статье.

Мультиметр для измерения силы тока

Так принято называть универсальный электронный измеритель параметров тока. Он может переключаться как в режим амперметра, так и в режим вольтметра, омметра и мегомметра (измеряются сопротивления большой величины, обычно изоляции).

Измерение силы тока мультиметром

Результаты измерений отображаются на жидко-кристаллическом дисплее. Для работы прибору необходимо питание от батареек.

Тестер

По функциональности это тот же мультиметр, но аналоговый. Результаты измерений обозначаются на шкале при помощи стрелки, батарейки требуются только при наличии омметра.

Измерительные клещи

Измерительные клещи более практичны. Ими нужно просто зажать участок тестируемого провода, после чего прибор покажет силу протекающего в нем тока.

При этом нужно учитывать, что в клещах должен оказаться только проверяемый проводник. Если зажать несколько проводников, прибор покажет геометрическую сумму токов в них.

Измерительные клещи

Таким образом, при помещении в токоизмерительные клещи 1-фазного провода целиком прибор покажет «нуль», так как в фазном и нулевом проводниках протекают разнонаправленные токи одинаковой величины.

Методы измерения

Первые три прибора для проведения измерений должны быть включены в цепь нагрузки последовательно с ней, то есть в разрыв провода. Для 1-фазной сети это может быть как фазный, так и нулевой провод. Для 3-фазной — только фазный, так как в нулевом протекает геометрическая сумма токов во всех фазах (при одинаковой нагрузке равна нулю).

Отметим два важных обстоятельства:

  1. В отличие от вольтметра (измеритель напряжения), амперметр нельзя использовать без нагрузки, иначе получится короткое замыкание.
  2. Щупами прибора можно касаться проводов или контактов только при отсутствии напряжения, то есть тестируемая линия должна быть обесточена. В противном случае между близко расположенными щупом и проводом может возникнуть дуга с выделением тепла, достаточного для расплавления металла.

Все измерительные приборы имеют переключатель диапазона, которым регулируется чувствительность.

Заземление необходимо для безопасной эксплуатации электричества. Шина заземления – наиболее важный компонент электрической сети.

Трансформатор 220 на 12 Вольт – назначение и рекомендации по изготовлению вы найдете по ссылке.

Заметим, что ток, потребляемый некоторыми приборами, такими как телевизионная и компьютерная техника, энергосберегающие и светодиодные лампы, не является синусоидальным.

Поэтому некоторые измерительные приборы, принцип действия которых ориентирован на переменное напряжение, могут определять значение силы такого тока с ошибкой.

Видео на тему

формула, единица измерения, определение простыми словами, прибор, какой буквой обозначается

Электричеством пользуются все и постоянно, поэтому знание его природы необходимо каждому. Разбираемся, каким прибором измеряется сила тока и какой буквой она обозначается. Наш эксперт поможет окончательно разобраться и сделать понятным физический смысл явления

Борис Михеев

Автор КП

Николай Герасимов

Старший преподаватель в Домашней школе по физике «ИнтернетУрок»

Электрический ток, текущий по проводу, можно сравнить с водой, текущей по шлангу. Струя воды может обладать как огромной силой, способной, например, сбить человека с ног, так и силой очень маленькой, как при капельном поливе, где её хватает лишь на то, чтобы капелька жидкости покинула шланг. Так вот, электрический ток тоже обладает силой.

Определение силы тока простыми словами

Сила тока – это упорядоченное движение заряженных частиц. Её величина может проявляться, например, в яркости лампы. Ток в мощном прожекторе обладает большой силой и совершает большую работу, что проявляется в том, что его лампа даёт много света. Лампа же ночника светит слабо, и в этом случае говорят, что сила тока маленькая.

    Природа силы тока

    Если посмотреть на определение силы тока, то можно выделить два условия, необходимые для его возникновения: наличие свободных зарядов и электрического поля, которое заставит двигаться все эти заряды в одну сторону, то есть упорядоченно. Например, в металлах такими свободными зарядами являются свободные электроны, которые очень плохо притягиваются к ядрам, и даже теплового движения достаточно, чтобы разорвать их связь. Таким образом, электрический ток имеет электромагнитную природу.

    В ТЕМУ

    Формула силы тока

    I = N/t

    Где:

    I — собственно сила тока, Амперы;
    N — количество электронов;
    t — период времени, за которое эти электроны пробегут через поперечное сечение проводника, секунды.

    Электромобиль — один из современных примеров использования электричества в нашей жизни. Фото: Pixabay.com

    Единица измерения силы тока

    Единица измерения силы тока – Ампер, одна из основных единиц системы СИ ⓘ.

    Международная система единиц, СИ (Le Système International d’Unités — SI) — система единиц физических величин, современный вариант метрической системы.

    Прибор для измерения силы тока

    Приборы для измерения силы тока называются амперметры. Приборы для измерения малых токов порядка миллиампер (одна тысячная часть от ампера) или микроампер (одна миллионная часть от ампера) называются миллиамперметры и микроамперметры соответственно. Для измерения больших токов порядка килоампер (тысячи ампер) используют приборы, которые называются килоамперметры.

    Популярные вопросы и ответы

    На вопросы читателей отвечает Николай Герасимов, старший преподаватель в Домашней школе по физике «ИнтернетУрок»

    Какой буквой обозначается сила тока?

    Сила тока обозначается буквой I.

    Какова сила тока в проводнике?

    Токи, с которыми мы можем встретиться, могут быть от нескольких миллиампер до сотен тысяч ампер. Например, токи, текущие по проводам в наших домах, редко превышают значения в 10 ампер. Однако стоит сразу отметить, что ток силой несколько десятков миллиампер вызывает неприятные ощущения, а ток силой 0,1 А (Ампера) может быть смертельным для человека. Все мы пользуемся зарядными устройствами для мобильных телефонов, ток в которых может достигать 1-2 А, поэтому нужно быть аккуратными при зарядке телефонов и обязательно соблюдать меры предосторожности.

    Как измерить силу тока мультиметром?

    Сегодня электрики нередко используют мультиметры – приборы, которые позволяют измерять силу тока, напряжение, сопротивление, электроёмкость конденсаторов и так далее. Для измерения силы тока нужно правильно подключить провода и выставить соответствующий режим работы. В разных приборах могут быть различные способы включения, но сектор для измерения силы тока обычно обозначен буквой «А», а начинать нужно с режима для измерения максимального тока, иначе прибор может сгореть. Также следует помнить, что амперметр нельзя подсоединять к источнику тока без потребителей, например электрической лампы. То есть ни в коем случае нельзя щупы мультиметра, работающего в режиме амперметра, присоединять непосредственно к клеммам электрической розетки.

    Фото на обложке: shutterstock.com

    Амперметр. Измерение силы тока в цепи. 8-й класс

    Цели урока:

    • Образовательная: повторить понятия: электрический ток; правила определения цены деления измерительного прибора, составления электрических цепей; ознакомить школьников с методом измерения силы тока, изучить принцип действия амперметра.
    • Развивающая: формировать интеллектуальные умения анализировать, сравнивать результаты экспериментов; активизировать мышление школьников, умение самостоятельно делать выводы, развивать речь; продолжить развитие умения работать с физическими приборами.
    • Воспитательная: развитие познавательного интереса к предмету, расширение кругозора учащихся

    1. Организационный момент

    Здравствуйте, ребята. Прежде чем начать урок, я хочу процитировать вам слова знаменитого поэта Персии

    Науку все глубже постигнуть стремись,
    Познанием вечного жаждой томись.
    Лишь первых познаний блеснет тебе свет,
    Узнаешь: предела для знания нет.
    Фирдоуси, персидский поэт,
    940-1030 гг.

    2. Фронтальный опрос

    Давайте вспомним материал, который вы проходили на предыдущих уроках:

    • Что такое электрический ток?
    • Какие условия необходимы для возникновения электрического ток?
    • Какие действия может оказывать электрический ток?
    • Какой физической величиной характеризуется действие электрического тока?
    • В каких единицах она измеряется?

    3. Объяснение нового материала

    Раз сил тока – физическая величина, то ее можно измерить. Значит, должен существовать прибор, позволяющий измерить силу тока. Сегодня на уроке мы познакомимся с прибором, который измеряет силу тока, узнаем, как правильно включать это прибор в цепь и научимся им пользоваться.

    Давайте попробуем вместе выяснить, как данный прибор называется… (амперметр)

    А теперь вместе сформулируем тему урока: Амперметр. Измерение силы тока в цепи.

    Перед вами на столе находятся демонстрационный и лабораторный амперметры.

    Принцип действия амперметра схож с ГАЛЬВАНОМЕТРОМ. Давайте вспомним, какое действие электрического тока положено в основу действия гальванометра… Совершенно верно – действие магнитного поля на рамку с током. Но гальванометр рассчитан на измерение очень малых токов – 0,00001 А и, при его включении, нет разницы в какую сторону течет ток. А вот амперметры могут измерять десятки и сотни ампер. Амперметр устроен так, что его включение практически не влияет на измеряемую величину. По его шкале, всегда можно определить, на какую наибольшую силу тока он рассчитан.

    Можно ли включать амперметр в цепь с силой тока превышающей его максимальное значение? (Нет).

    Для того чтобы уметь им пользоваться, необходимо знать следующие правила:

    • Включается амперметр в цепь последовательно с тем прибором, силу тока в котором измеряют.
    • Включение амперметра производится с помощью двух клемм, или двух зажимов:

    (+) и (-). Посмотрите на амперметры на ваших столах. Клемму со знаком (+) нужно обязательно соединять с проводом, идущим от (+) полюса источника.

    в случае «зашкаливания» — выхода стрелки за пределы шкалы — немедленно разомкните цепь!

    • Беречь прибор от резких ударов и тряски, пыли.
    • На электрических схемах обозначается:

    Прежде чем приступить к измерению силы тока, нужно определить цену деления амперметра. Вспомните, как определить цену деления прибора…берем два ближайших штриха, отмеченных числами, из большего числа вычитаем меньшее, и полученный результат делим на число штрихов между цифрами. Потренируемся определять цену деления и показания амперметра.

    Давайте теперь попробуем измерить силу тока в цепи. Как вы думаете, куда именно нужно подключить амперметр, что бы измерить силу тока в лампочке?

    Будут ли отличаться показания амперметра, если включить его до лампочки и после лампочки? На эти вопрос вы ответите сами после выполнения экспериментального задания. У вас на столах лежат приборы: Источник тока(батарейка), лампочка на подставке, ключ, два амперметра, соединительные провода. Соберите электрическую цепь по схеме, которая перед вами на экране. Не забудьте, что клемму со знаком (+) нужно обязательно соединять с проводом, идущим от (+) полюса источника.

    Ученики выполняют работу: собирают цепь, измеряют силу тока, делают вывод.

    Показания амперметра не зависят от места включения амперметра в цепь. Это видно из опыта, т.к. оба амперметра показывают одно и тоже.

    Сила тока на всех участках электрической цепи карманного фонарика одинакова.

    4. Рефлексия.

    Что же нового вы узнали сегодня на уроке, чему научились?

    Ученики: мы узнали, каким прибором можно измерить силу тока, как правильно включать его в цепь и измерили силу тока на лампочке карманного фонарика.

    Теперь нам осталось провести небольшой тест, что бы выяснить, как вы усвоили новый материал .

    (Тест выводится на экран и раздается ученика на парты. Ученики выполняют тест на отдельных листочках, которые в конце урока сдают учителю.)

    Вариант № 1.

    1. Как называется прибор, для измерения силы тока:

    • Гальвнометр
    • Гальванический элемент
    • Амперметр
    • электрометр

    2. Какое действие тока используют в амперметрах?

    1. Тепловое
    2. Химическое
    3. Механическое
    4. Магнитное

    3. На рисунке 1 изображены схемы электрической цепи. Какой из амперметров включен в цепь правильно?

    4. Определите цену деления амперметра

    1. 2 А
    2. 0,5 А
    3. 1 А
    4. 0,5 мА

    5. На каком участке цепи, в которой работают электролампа и звонок, надо включить амперметр, чтобы узнать силу тока в звонке?

    1. До звонка (по направлению электрического тока)
    2. После звонка
    3. Возле положительного полюса источника тока
    4. На любом участке электрической цепи

    Вариант №2

    1. Амперметр – прибор для …

    1. Измерения электрического заряда
    2. Измерения силы тока
    3. Обнаружения электрического заряда

    2. Силу тока в какой лампе показывает включенный в эту цепь амперметр?

    1. В №1
    2. В №2
    3. В №3
    4. В каждой из них

    3. По показанию амперметра №2 сила тока в цепи равна 0,5мА. Какую силу тока зарегистрируют амперметры №1 и №3?

    1. №1 – меньше 0,5мА, №3 – больше 0,5 мА
    2. №1 – больше 0,5мА, №3 – меньше 0,5 мА
    3. №1 и №3, как и №2, — 0,5 мА

    4. Определите цену деления амперметра:

    1. 2А
    2. 1А
    3. 0,5А
    4. 0,2А

    5. Как амперметр включается в цепь?

    1. Рядом с тем потребителем тока, в котором надо измерить силу тока, соединяя его клемму, отмеченную “+”, с проводником, идущим от положительного полюса источника тока
    2. Последовательно с элементом цепи, где измеряется сила тока, следя за тем, чтобы его клемма, отмеченная знаком “+”, была соединена с положительным полюсом источника тока
    3. Последовательно с тем участком цепи, в котором измеряется сила тока, соединяя его клемму “+” с отрицательным полюсом источника тока
    4. Без каких либо правил.

    Теперь давайте проверим, как вы ответили на вопросы теста

    Ответы 1 варианта Ответы 2 варианта
    № вопроса № ответа № вопроса № ответа
    1 3 1 2
    2 4 2 4
    3 1 3 3
    4 2 4 4
    5 4 5 2

    А теперь сами поставьте себе оценку.

    5. Домашнее задание. Параграф 38, упр. 15 (3)

    6. Постановка проблемы следующего урока.

    У меня на доске собрана электрическая цепь, состоящая из источника тока, двух лампочек и ключа. Мы только что убедились, что при таком соединении сила тока в любом участке цепи одинакова, следовательно, тепловое действие тока одинаково. Но при замыкании цепи лампы горят по-разному. Почему это происходит, вы узнаете на следующем уроке.

    Спасибо за урок. Мне было приятно с вами работать. Не забудьте при выходе из класса положить ко мне на стол листок с вашим тестом.

    А чем измеряется сила тока. Измерение тока. Приборы. Принцип измерений. Виды

    Чтобы ответить на вопрос, как измерить силу тока мультиметром, необходимо разобраться, что такое сила тока, и что собой представляет мультиметр. Итак, начнем с первой позиции.

    Со школьной скамьи известно, что сила тока – это количество (объем) электроэнергии, который проходит через какой-нибудь проводник, к примеру, это может быть обычная лампочка или кусок проволоки. Сам же электрический ток – это направленное движение электронов. Так вот сила тока – это, по сути, количество электронов, прошедших через какую-то одну точку в проводнике за единицу времени (обычно считается за одну секунду). Чисто с физической стороны – это один ампер, равный одному кулону в секунду. На этом информацию по школьной программе можно считать законченной.

    Теперь переходим к электрике. Для чего необходимо измерять силу тока? Основное назначение данной процедуры – это определить, не является ли проходящий через проводник ток выше, чем этот проводник может выдержать. Другого назначения нет.

    А вот измерять лучше именно мультиметром, который собой представляет универсальный измерительный прибор, с помощью которого можно измерить не только силу тока, но и напряжение, и сопротивление электрической цепочки.

    Виды мультиметров

    В настоящее время рынок предлагает два вида мультиметров.

    1. Аналоговые.
    2. Цифровые.

    Первая модель в своей конструкции имеет шкалу, на которой установлены показатели напряжения, силы тока и сопротивления, а также стрелку, указывающую измеряемые параметры электрических проводников. Начнем с того, что аналоговые мультиметры очень популярны среди новичков. Это и понятно, их цена в несколько раз ниже, чем у цифровых. Плюс возможность научиться на простом приборе.

    Недостатков много, и один из главных – это большая погрешность показаний. Правда, в конструкции прибора есть построечный резистор, с помощью которого погрешность можно уменьшить. И все равно, если есть необходимость более точного определения параметров электрической цепи, то лучше выбирать цифровой вариант.

    Цифровой мультиметр

    Чисто с внешней стороны эта модель отличается от аналоговой только дисплеем, на который выводятся измеряемые величины. Экран в старых моделях светодиодный, в новых жидкокристаллический. При этом это самые точные мультиметры на сегодняшний день, который очень просты в обращении (нет необходимости заниматься подгонкой градуировки, как в случае с аналоговыми моделями).

    Конструктивные особенности

    Итак, в мультиметре есть два вида выходов, они обозначены цветом: красным и черным. А вот гнезд может быть на разных моделях разное количество: два, четыре или больше. Черный выход – это масса, то есть, общий (обозначается или «com», или минусом). Красный используется именно для измерений, то есть, является потенциальным. Здесь может быть несколько гнезд для измерения каждого параметра электрической цепи, то есть, сопротивления, напряжения и силы тока. На мультиметре такие гнезда обозначаются единицей измерения параметров, так что не ошибетесь.

    Второй внешний элемент – это рукоятка, вращающаяся по кругу. С ее помощью устанавливается предел измерений. Так как перед нами стоит вопрос, как можно измерить силу тока мультиметром, то нас должна интересовать шкала с амперами. Хотелось бы отметить, что таких пределов на аналоговых тестерах меньше, чем на цифровых. Плюс ко всему последние комплектуются разными полезными опциями, к примеру, звуковым сигналом.

    А вот теперь один из важных моментов. У каждого мультиметра есть предел по току, который является максимальным. Поэтому выбирая проверяемую электрическую сеть, необходимо сопоставить проверяемую ситу тока цепи с пределом в тестере. К примеру, если в проверяемой электрической цепочке предполагается, что проходящий по ней ток будет иметь показатель 200 А, то не стоит проверять эту цепь мультиметром с максимальным пределом в 10 А. Предохранители прибора тут же сгорят, как только вы начнете тестирование. Кстати, максимальный показатель обязательно указывается на корпусе прибора или в его паспорте.

    Измеряем силу тока

    Что нужно сделать в первую очередь:

    • устанавливаем щупы: черный в черное гнездо, красный в красное с обозначением ампера – «А»;
    • переключаем тумблер, который показывает, какой ток надо будет проверять: переменный «AC» или постоянный «DC»;
    • устанавливается интервал измеряемых пределов так, чтобы не спалить сам прибор, то есть, предел установить таким, который будет выше ожидаемого уровня силы тока в электрической цепи.

    Подготовительный этап закончен, мультиметр готов, можно проводить измерение силы тока.

    Внимание! Перед тем как проводить замеры, необходимо электрическую сеть обесточить. Не стоит проводить тестирование во влажной среде или в помещении с высокой влажностью. Придерживайтесь обязательно требований техники безопасности.

    К примеру, как проверить участок электропроводки. Для этого концы участка надо оголить (удалить изоляцию на проводах) и подключить к ним два щупа от мультиметра. Кстати, на конце черного провода установлен «крокодил», так что подсоединить его к проводке не составит труда. На красном проводе установлен именно щуп в виде шила. Его придется вручную подсоединять, прикладывая щуп к оголенному концу.


    Итак, если все приготовления закончены, можно подавать на участок проводки напряжение. На дисплее мультиметра должны показаться цифровые обозначения силы тока. Если на экране высветились нули, то это или обрыв сети, или неправильно установлен предел измерений. Поэтому выключите подачу тока на участок, отсоединить мультиметр и настройте его под другую ожидаемую величину. И все, то же самое, проведите заново.

    Что можно дополнительно посоветовать?

    • Будет лучше, если перед тем как начать работу по тестированию проводника, ознакомиться с инструкцией к прибору. Особое внимание надо уделить разделу, где описываются меры предосторожности.
    • Обязательно при использовании мультиметра надевать на руки защитные резиновые перчатки.

    Похожие записи:

    Электри́ческий ток — направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц. Такими частицами могут являться: в металлах — электроны, в газах — ионы и электроны, в вакууме при определенных условиях — электроны, в полупро-водниках — электроны и дырки (электронно-дырочная проводимость). Иногда электрич. током называют также ток смещения, возникающий в результате изменения во времени электрического поля. Электрический ток имеет количественные характеристики: скалярную — силу тока, и векторную — плотность тока.

    Сила тока — физическая величина, равная отношению количества заряда, прошедшего за некоторое время через поперечное сечение проводника, к величине этого промежутка времени. Сила тока в Международной системе единиц (СИ) измеряется в амперах (русское обозначение: А).По закону Ома сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению, приложенному к этому участку цепи, и обратно пропорциональна егосопротивлению:

    Мощность электрического тока — это отношение произведенной им работы ко времени в течение которого совершена работа. Мощность измеряется в ваттах. Ваттме́тр-измерительный прибор, предназначенный для определения мощности электрич. тока или электромагнитного сигнала.

    Электрическое напряжение — это величина, численно равная работе по перемещению единицы электрического заряда между двумя произвольными точками электрической цепи.

    2. Постоянный электрический ток. Характеристики электрического поля. Закон Ома для участка цепи. Сформулируйте и запишите закон Джоуля-Ленца.

    Электрический ток называют постоянным, если сила тока и его направление не меняются с течением времени. Основные характеристики электрического поля: потенциал, напряжение и напряженность. Энергия электрического поля, отнесенная к единице положительного заряда, помещенного в данную точку поля, и называется потенциалом поля в данной его точке. потенциал электрического поля в данной его точке численно равен работе, совершаемой сторонней силой при перемещении единицы положительного заряда из-за пределов поля в данную точку. Потенциал поля измеряется в вольтах. Если потенциал обозначить буквой φ, заряд — буквой q и затраченную на перемещение заряда работу — W, то потенциал поля в данной точке выразится формулой φ = W/q

    Напряжение между двумя точками электрического поля численно равно работе, которую совершает поле для переноса единицы положительного заряда из одной точки поля в другую.

    Как видно, напряжение между двумя точками поля и разность потенциалов между этими же точками представляют собой одну и ту же физическую сущность. Напряжение измеряется в вольтах (В)

    Величина Е, численно равная силе, которую испытывает единичный положительный заряд в данной точке поля, называется напряженностью электрического поля. F = Q х Е, где F — сила, действующая со стороны электрического поля на заряд Q, помещенный в данную точку поля, Е — сила, действующая на единичный положительный заряд, помещенный в эту же точку поля.

    Закон Ома для участка цепи

    Сила тока прямо пропорциональна разности потенциалов (напряжению) на концах участка цепи и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка:

    I = U/R где U – напряжение на данном участке цепи

    R – сопротивление данного участка цепи

    Сформулируйте и запишите Джоуля-Ленца

    При прохождении электрического тока по проводнику количество теплоты, выделяемое в проводнике, прямо пропорционально квадрату тока, сопротивлению проводника и времени, в течение которого электрический ток протекал по проводнику.

    Это положение называется законом Ленца — Джоуля.

    Если обозначить количество теплоты, создаваемое током, буквой Q (Дж), ток, протекающий по проводнику — I, сопротивление проводника — R и время, в течение которого ток протекал по проводнику — t, то закону Ленца — Джоуля можно придать следующее выражение:

    Так как I = U/R и R = U/I, то Q = (U2/R) t = UIt.

    3. Чем обусловлено получение фигур Лиссажу? Нарисуйте фигуры, если частота по каналу Х = 50 Гц – соnst, а частота по каналу Y = 25,50,100,150 Гц.

    Фигуры Лиссажу — замкнутые траектории, прочерчиваемые точкой, совершающей одновременно два гармонических колебания в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

    Вид фигур зависит от соотношения между периодами (частотами), фазами и амплитудами обоих колебаний

    Х=50Гц,у=50Гц Х=50Гц,у=100Гц Х=50Гц, у=150 Гц х=50Гц у=25Гц

    Нагрузка в электрической цепи характеризуется силой тока, которая измеряется в амперах. Силу тока иногда приходится измерять для проверки допустимой величины нагрузки на кабель. Для прокладки электрической линии применяются кабели разного сечения. Если кабель работает с нагрузкой выше допустимой величины, то он нагревается, а изоляция постепенно разрушается. В результате это приводит к и замене кабеля.

    • После прокладки нового кабеля необходимо измерить проходящий через него ток при всех работающих электрических устройствах.
    • Если к старой электропроводке подключена дополнительная нагрузка, то также следует проверить величину тока, которая не должна превышать допустимые пределы.
    • При нагрузке, равной верхнему допустимому пределу, проверяется соответствие тока, протекающего через . Его величина не должна превышать номинальное значение рабочего тока автоматов. В противном случае автоматический выключатель обесточит сеть из-за перегрузки.
    • Измерение тока также необходимо для определения режимов эксплуатации электрических устройств. Измерение токовой нагрузки электродвигателей выполняется не только для проверки их работоспособности, но и для выявления превышения нагрузки выше допустимой, которая может возникнуть из-за большого механического усилия при работе устройства.
    • Если измерить ток в цепи работающего , то он покажет исправность .
    • Работоспособность в квартире также проверяется измерением тока.
    Мощность тока

    Кроме силы тока, существует понятие мощности тока. Этот параметр определяет работу тока, выполненную в единицу времени. Мощность тока равна отношению выполненной работы к промежутку времени, за которое эта работа была выполнена. Мощность тока обозначают буквой «Р» и измеряют в ваттах.

    Мощность рассчитывается путем перемножения напряжения сети на силу тока, потребляемого подключенными электрическими устройствами: Р = U х I. Обычно на электроприборах указывают потребляемую мощность, с помощью которой можно определить ток. Если ваш телевизор имеет мощность 140 Вт, то для определения тока делим эту величину на 220 В, в результате получаем 0,64 ампера. Это значение максимального тока, на практике ток может быть меньше при снижении яркости экрана или других изменениях настроек.

    Измерение тока приборами

    Для определения потребления электрической энергии с учетом эксплуатации потребителей в разных режимах, необходимы электрические измерительные приборы, способные выполнить измерение параметров тока.

    • . Для измерения величины тока в цепи используют специальные приборы, называемые амперметрами. Они включаются в измеряемую цепь по последовательной схеме. Внутреннее сопротивление амперметра очень мало, поэтому он не влияет на параметры работы цепи.Шкала амперметра может быть размечена в амперах или других долях ампера: микроамперах, миллиамперах и т.д. Существует несколько видов амперметров: электронные, механические и т.д.
    • является электронным измерительным прибором, способным измерить различные параметры электрической цепи (сопротивление, напряжение, обрыв проводника, пригодность батарейки и т.д.), в том числе и силу тока. Существуют два вида мультиметров: цифровой и аналоговый. В мультиметре имеются различные настройки измерений.

    Порядок измерения силы тока мультиметром

    • . Если необходимо произвести измерение тока без разрыва электрической цепи, то измерительные клещи будут отличным вариантом для выполнения этой задачи. Этот прибор выпускают нескольких видов, и разной конструкции. Некоторые модели могут измерять и другие параметры цепи. Пользоваться измерительными токовыми клещами очень удобно.


    Способы измерения тока

    Для измерения силы тока в электрической цепи, необходимо один вывод амперметра или другого прибора, способного измерять силу тока, подключить к положительной клемме источника тока или , а другой вывод к проводу потребителя. После этого можно измерять силу тока.


    При измерениях необходимо соблюдать аккуратность, так как при размыкании действующей электрической цепи может возникнуть электрическая дуга.

    Для измерения силы тока электрических устройств, подключаемых непосредственно к розетке или кабелю бытовой сети, измерительный прибор настраивается на режим переменного тока с завышенной верхней границей. Затем измерительный прибор подключают в разрыв провода фазы.

    Все работы по подключению и отключению допускается производить только в обесточенной цепи. После всех подключений можно подавать питание и измерять силу тока. При этом нельзя касаться оголенных токоведущих частей, во избежание поражения электрическим током. Такие методы измерения неудобны и создают определенную опасность.

    Значительно удобнее проводить измерения токоизмерительными клещами, которые могут выполнять все функции мультиметра, в зависимости от исполнения прибора. Работать такими клещами очень просто. Необходимо настроить режим измерения постоянного или переменного тока, развести усы и охватить ими фазный провод. Затем нужно проконтролировать плотность прилегания усов между собой и измерить ток. Для правильных показаний необходимо охватывать усами только фазный провод. Если охватить сразу два провода, то измерения не получится.

    Токоизмерительные клещи служат только для замеров параметров переменного тока. Если их использовать для измерения постоянного тока, то усы сожмутся с большой силой, и раздвинуть их можно будет только, отключив питание.

    Как измерить силу электрического тока в цепи. Чем измеряют силу тока

    Содержание

    Помните, что для правильного измерения необходимо зацепить только один фазный проводник, а если вы зацепите один провод с фазой и нейтралью вместе, вы не сможете провести измерение.

    Измерение тока.

    Измерение тока (сокращенно — токоизмерение) — это навык, который пригодится вам много раз в жизни. При измерении потребляемой мощности полезно знать значение тока. Вы измеряете силу тока с помощью прибора, называемого амперметром.

    Существуют переменные и постоянные токи, и, соответственно, для их измерения используются разные измерительные приборы. Ток всегда обозначается буквой I, а его сила измеряется и обозначается буквой A. Например, I = 2 A означает, что ток в рассматриваемой цепи равен 2 A.

    Давайте рассмотрим подробнее, как маркируются различные токоизмерительные приборы для измерения различных видов тока.

    • Измерители постоянного тока маркируются символом ‘-‘ перед буквой A.
    • На измерительном приборе для измерения переменного тока, в том же месте наносится символ «~».

    Ниже приведено изображение амперметра для измерения постоянного тока.

    Согласно этому закону, ток, протекающий через замкнутую цепь в любой точке, равен одному и тому же значению. Это означает, что для измерения тока цепь должна быть отключена в любой точке, пригодной для подключения измерительного прибора.

    Следует помнить, что величина напряжения в цепи не влияет на измерение тока. В качестве источника питания используется, например, сеть 220 В или аккумулятор 1,5 В.

    При измерении тока в цепи обратите внимание на то, является ли ток переменным или постоянным. Возьмите подходящее измерительное устройство и, если расчетный ток цепи неизвестен, установите переключатель измерения тока в максимальное положение.

    Рассмотрим подробно как измерить силу тока электроприбором.

    Чтобы безопасно измерить потребляемую мощность электроприборов, создайте временный удлинитель с двумя розетками. В собранном виде удлинитель будет выглядеть очень похоже на стандартный магазинный удлинитель.

    Однако если разобрать и сравнить домашний и магазинный удлинители, то можно четко увидеть различия в их внутренней конструкции. Розетки в розетке мгновенного удлинителя соединены последовательно, в то время как розетки в магазине соединены параллельно.

    На рисунке хорошо видно, что верхние клеммы соединены желтым кабелем, в то время как на нижние клеммы розетки подается сетевое напряжение.

    Вставьте вилку прибора в одну розетку, а амперметр — в другую, чтобы начать измерение тока. Перед измерением тока не забудьте прочитать информацию о том, как правильно и безопасно измерять ток.

    Теперь рассмотрим, как правильно интерпретировать показания амперметра. При измерении потребляемой устройством мощности игла амперметра остановилась на отметке 50, а переключатель был установлен на максимальный предел измерения — 3 ампера. Мой амперметр имеет шкалу 100. Поэтому для определения измеренного тока можно легко использовать формулу (3/100) X 50 = 1,5 ампера.

    Формула расчета мощности прибора по потребляемой силе тока.

    Используя данные об энергопотреблении электроприбора (например, телевизора, холодильника, утюга, паяльника и т.д.), вы можете легко определить потребление энергии этим прибором. В мире существует естественный закон, которому электричество всегда подчиняется. Первооткрывателями этого закона были Эмиль Ленц и Джеймс Джоуль, и в их честь он известен сегодня как закон Джоуля-Ленца.

    • I — ток, измеряется в амперах (A).
    • U — напряжение, измеряется в вольтах (В).
    • P — мощность, измеряемая в ваттах (Вт).

    На рисунке хорошо видно, что верхние клеммы соединены желтым кабелем, в то время как на нижние клеммы розетки подается сетевое напряжение.

    Как измерить силу электрического тока в цепи?

    При эксплуатации различных устройств необходимо контролировать основные электрические параметры их работы. Это необходимо как для проверки конкретных функций, так и для проведения ремонтных работ. Одним из самых сложных и опасных измерений является определение текущих значений нагрузки. Поэтому важно, чтобы каждый начинающий электрик знал, как правильно и безопасно измерить напряжение в цепи.

    Существует несколько способов измерения тока, не все из которых применимы в повседневной жизни. Например, очень неудобно носить различные измерительные трансформаторы в дом или хранить их на полке в гараже. Именно поэтому амперметры, мультиметры и клеммметры являются важными измерительными приборами. В следующих разделах более подробно описывается их работа и особенности применения.

    Амперметр.

    Это одно из самых простых измерительных устройств, которое реагирует на изменение тока нагрузки. Электрически амперметр имеет нулевое или минутное сопротивление. Поэтому при подаче напряжения на прибор возникает только ток короткого замыкания, который соединяет амперметр последовательно с измеряемой нагрузкой. Для большей ясности стоит пояснить, что измерить ток в розетке невозможно. Это связано с тем, что без зарядки (разомкнутая цепь) ток не течет, а на контактах розетки присутствует только напряжение, поэтому подключение амперметра напрямую приводит к короткому замыканию.

    Ток — это направленное движение заряженных частиц через поперечное сечение проводника за определенную единицу времени. Обратите внимание, что зарядка электрической энергии происходит только тогда, когда прибор подключен к сети. Подключение амперметра отдельно к точке питания или отдельно к работающему двухполюснику не дает информации о токе. Для примера на диаграмме, чтобы измерить силу тока, прибор должен быть настроен на измеряемый объект.

    Рис. 1.Пример подключения амперметра

    Как видите, основная сложность заключается в том, что процесс измерения происходит непосредственно в момент протекания электрического тока. Поэтому несоблюдение этой техники повышает вероятность поражения электрическим током.

    Чтобы избежать катастрофических последствий, необходимо соблюдать следующие правила

    • Проводка должна выполняться только при отсутствии напряжения.
    • Испытательный кабель должен быть изолирован, точки подключения должны находиться вдали от людей и, при необходимости, испытательный кабель не должен касаться кабеля.
    • Амперметры также должны быть отключены от цепи измерения тока.

    Амперметры — это узконаправленные приборы для измерения тока, поэтому они редко хранятся в доме. Поэтому, если вы ищете гаджет, рекомендуется приобрести мультиметр со значительно более широким набором функций.

    Мультиметры.

    Это устройство также называется ячейкой C тестера. Поэтому разные поколения мультиметров являются общими. Принцип использования мультиметра в качестве средства измерения тока в цепи полностью аналогичен принципу использования амперметра, как с точки зрения построения схемы, так и с точки зрения мер предосторожности, которые необходимо соблюдать. Однако следует отметить, что мультиметр — это не то же самое, что мультиметр, поэтому перед включением проверьте, подходит ли контроллер для измерения тока в корпусе.

    Как измерить силу тока в цепи

    Гораздо удобнее использовать современные приборы, такие как мультиметры или клеммметры, для измерения электричества в цепи, особенно для решения одной задачи. Стационарные амперметры, с другой стороны, подходят, если вы планируете постоянно контролировать ток, например, при зарядке аккумуляторов или автомобильных батарей.

    Стабильный ток.

    Разомкнутая цепь образуется при отключении напряжения перед проведением измерения. Даже низковольтная цепь может закоротить батарею, что приведет к немедленной потере заряда. Пример измерения в цепи непрерывного тока с помощью мультиметра выглядит следующим образом

    • Подключите датчик к соответствующему входу на контроллере — черный к разъему com, красный к разъему MA, A или 10A в зависимости от устройства, a или 10a.
    • Используя крепления типа «крокодил», поочередно подключите детектор аудитора к измерительной цепи.
    • Используйте переключатель для установки типа тока и зоны измерения и
    • можно подключать нагрузки и измерения. На экране мультиметра отобразится искомое значение.

    Обратите внимание, однако, что мультиметр можно включать только на короткое время, так как он может перегреться и испортиться.

    Переменный ток

    Цепи переменного тока можно измерить с помощью мультиметра или клещей. Однако, в связи с опасностью для жизни человека, вызванной тенденциями переменного тока в доме, предпочтительнее выполнять этот процесс с помощью датчика без датчика или прерывания цепи.

    Рисунок 3. Измерение переменного тока с помощью PLIRES

    Для этого.

    • Переключите кнопку в нужное положение груза на зажиме переменного тока. Если сначала не известно, сразу выберите максимальный диапазон.
    • Нажмите на боковой зажим, откройте зажим и
    • кабель напряжения в зажим и оставьте кнопку.
    • Измеренные данные отображаются на экране и при необходимости могут быть заморожены с помощью соответствующей кнопки.

    Можно тестировать изоляцию и оголенные проводники. Обратите внимание, однако, что только один проводник должен находиться в пограничной зоне, и невозможно измерить два проводника одновременно.

    Реальные примеры измерения тока

    Далее рассмотрите несколько вариантов подключения счетчика к домашнему приложению. При измерении батареи датчик должен быть помещен на клемму батареи, а другой — на грузовую клемму, при этом вторая грузовая клемма должна быть присоединена к свободной клемме батареи.

    Рис. 4. Измерение тока в цепи аккумулятора

    При проверке токовой нагрузки на обмотки 3-фазного электродвигателя измерители могут быть подключены к каждой фазе или, если имеется три анрометра, они могут использоваться одновременно. Для этого подключите датчик к одному концу, а провод обмотки платы — к соответствующему фазному шнуру питания на другом конце.

    Рис. 5.Измерение тока в цепи двигателя

    Вставьте вилку прибора в одну розетку, а амперметр — в другую, чтобы начать измерение тока. Перед измерением тока не забудьте прочитать информацию о том, как правильно и безопасно измерять ток.

    Приборы для измерения силы тока

    Амперметр — это прибор, используемый для измерения силы тока, за исключением вопроса о том, как измерить силу тока. Он выпускается в виде циферблатного амперметра, цифрового амперметра и электронного амперметра. Он широко используется в электротехнических лабораториях, автомобилестроении, точных науках и строительной промышленности. Принцип работы — электромагнитный, магнитоэлектрический, термоэлектрический, ферродинамический, электродинамический и цифровой. Он измеряет как переменный, так и постоянный ток.

    Он работает за счет взаимодействия магнитного поля с подвижной катушкой или сердечником, заключенным в корпус. Эксплуатация всех типов очень проста. Все, что требуется от пользователя, — внимательно прочитать руководство и инструкцию по эксплуатации. Как правило, для начала измерения щуп используется для касания проводника и нажатия соответствующей кнопки. Затем на экране появится значение в амперах. Стоит отметить, что вольтметр, мультиметр и отвертка также измеряют силу тока.

    От чего зависит ток

    Поскольку сила тока является скалярной величиной с положительным и отрицательным зарядом, она зависит от силы заряда, концентрации частиц, сосредоточенных в заряде, скорости их движения и площади поверхности проводника. Стоит также отметить, что она зависит от величины сопротивления напряжению, величины магнитного поля, количества катушек, рабочей мощности ротора, диаметра проводника и параметра генераторной установки.

    Зависимость электрического тока от сопротивления и напряжения

    Источники

    Генератор, любой источник электроэнергии, называется источником тока. Оно может быть механическим, термическим, световым и химическим. К первым относятся газо- и парогенераторы, турбогенераторы и механические преобразователи. К последним относятся радиоизотопные термоэлектрические генераторы, а к последним — солнечные батареи. К последним относятся гальванические солевые, щелочные или литиевые элементы, свинцово-кислотные, литий-ионные и никель-кадмиевые батареи.

    ご注意ください！ Стоит отметить, что существует идеальный и реальный источник электроэнергии. Первый является биполярным, его клеммы поддерживают электродвижущую силу. Второй — биполярный, который не имеет постоянной силы, поскольку зависит от внутреннего сопротивления. К реальным относятся вторичная обмотка трансформатора, индукционная катушка, биполярный транзистор или генератор тока.

    В общем случае электрический ток — это скалярная величина, измеряемая в амперах и равная одному кулону в секунду. Для его расчета используются производные формулы, в частности закон Ома, а также специальные измерительные приборы. Он зависит от сопротивления, скорости магнитного потока и напряжения. Источники механические с тепловыми, световыми и химическими элементами, упомянутыми выше.

    Сила тока. Единица силы тока. Амперметр

    Физика. 8 класс. Барьяхтар

    Вам уже известно, что для количественного описания физических явлений, свойств тел и веществ физики используют физические величины. А с помощью каких физических величин можно количественно описать процесс прохождения электрического тока в проводнике? Об одной из них вы узнаете из этого параграфа.

    1. Выясняем, что называют силой тока

    Вы уже знаете, что в металлическом стержне (проводнике) имеется большое количество свободных носителей электрического заряда — электронов.

    Когда в стержне не течет ток, движение электронов в нем хаотично. Поэтому можно считать, что число электронов, проходящих за одну секунду через поперечное сечение стержня (рис. 27.1) слева направо, равно числу электронов, проходящих через него справа налево.

    Рис. 27.1. Мысленно разрезав стержень, получаем его поперечное сечение

    Если присоединить стержень к источнику тока, электроны начнут двигаться направленно и число электронов, проходящих через поперечное сечение в одном направлении, существенно увеличится. Значит, в этом направлении через поперечное сечение стержня будет перенесен некоторый заряд.

    Сила тока — это физическая величина, которая характеризует электрический ток и численно равна заряду, проходящему через поперечное сечение проводника за единицу времени.

    Силу тока обозначают символом I и определяют по формуле:

    где q — заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за время t.

    Чтобы лучше понять суть введенной физической величины, снова обратимся к механической модели электрической цепи (см. рис. 26.4). Механическим аналогом силы тока является масса воды, которая проходит через поперечное сечение трубки за 1 с.

    2. Знакомимся с единицей силы тока

    Единица силы тока в СИ — ампер:

    [I] = 1 А.

    Данная единица названа в честь французского ученого А. Ампера (рис. 27.2). Ампер — одна из основных единиц СИ (рис. 27.3).

    Рис. 27.2. Андре Мари Ампер (1775-1836) — французский физик, математик и химик, один из основателей учения об электромагнитных явлениях. Ампер первым ввел в физику понятие электрического тока

    Рис. 27.3. Основные единицы физических величин Международной системы единиц (СИ)

    Кроме ампера на практике часто применяют кратные и дольные единицы силы тока. Так, для измерения малой силы тока используют миллиамперы (мА) и микроамперы (мкА), большой силы тока — килоамперы (кА).

    Чтобы представить, что значит большая или малая сила тока, рассмотрим несколько примеров. Сила тока в канале молнии достигает 500 кА, сила тока в аксоне во время передачи нервного импульса всего лишь 0,004 мкА, а средняя сила тока при лечении электрофорезом — 0,8 мА.

    • Вспомните, каким множителям соответствуют префиксы кило-, микро-, милли- и представьте приведенные значения силы тока в амперах.

    Значения силы тока в некоторых электротехнических устройствах приведены на рис. 27.4.

    Рис. 27.4. Значения силы тока в некоторых электротехнических устройствах

    Сила тока, проходящего через тело человека, считается безопасной, если ее значение не превышает 1 мА; сила тока 100 мА может привести к серьезным последствиям. Поэтому, чтобы не подвергать себя смертельной опасности во время работы с электротехническими приборами и устройствами, необходимо строго соблюдать правила безопасности. Общая инструкция по безопасности приведена на форзаце учебника. Мы же остановимся на главных моментах, которые следует помнить всем, кто имеет дело с электричеством.

    НЕЛЬЗЯ:

    • прикасаться к обнаженному проводу, особенно стоя на земле, влажном полу и т. п.;
    • пользоваться неисправными электротехническими устройствами;
    • собирать, разбирать, ремонтировать электротехнические устройства, не отсоединив их от источника тока.

    3. Даём определение единицы электрического заряда

    1 Кл = 1 А • с.

    1 Кл — это заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за 1 с при силе тока в проводнике 1 А.

    4. Измеряем силу тока

    Для измерения силы тока используют прибор, который называется амперметр (рис. 27.5).

    Рис. 27.5. Некоторые виды амперметров: а — демонстрационный; б — лабораторный с зеркальной шкалой; в — школьный лабораторный; г — электронный

    Как и любой измерительный прибор, амперметр не должен влиять на значение измеряемой величины. Поэтому амперметр сконструирован таким образом, что при подключении его к электрической цепи значение силы тока в цепи практически не изменяется.

    Правила измерения силы тока амперметром

    1. Амперметр включают в цепь последовательно с тем потребителем, в котором необходимо измерить силу тока (рис. 27.6).

    Рис. 27.6. Измерение амперметром силы тока, проходящего через нить накала лампы: а — общий вид электрической цепи; б — схема

    2. Клемму амперметра, возле которой стоит знак «+», следует соединить с проводом, идущим от положительного полюса источника тока, клемму со знаком «-» — с проводом, идущим от отрицательного полюса.

    3. Нельзя присоединять амперметр к цепи, в которой отсутствует потребитель тока, — это может привести к порче оборудования или пожару.

    5. Учимся решать задачи

    Задача. Сколько электронов пройдет через поперечное сечение нити накала лампы за 2 с, если сила тока в нити равна 0,32 А?

    Анализ физической проблемы. Чтобы определить число Ν электронов, необходимо знать общий заряд q, перенесенный за 2 с, и заряд е одного электрона. Общий заряд найдем из определения силы тока; заряд одного электрона равен -1,6 • 10-19 Кл.

    Подводим итоги

    Единица силы тока в СИ — ампер (А). Ампер — это одна из основных единиц СИ. 1 Кл — это заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за 1 с при силе тока в проводнике 1 А.

    Силу тока измеряют амперметром — прибор присоединяют к электрической цепи последовательно с потребителем, в котором измеряют силу тока.

    Контрольные вопросы

    1. Что называют силой тока? 2. По какой формуле определяют силу тока? 3. Какова единица силы тока? В честь кого она названа? 4. Какое значение силы тока безопасно для человека? 5. Какие основные правила безопасности следует соблюдать при работе с электротехническими устройствами? 6. Дайте определение кулона. 7. Каким прибором измеряют силу тока? 8. Какие правила следует выполнять, измеряя силу тока?

    Упражнение № 27

    1. Перенесите схему электрической цепи (рис. 1) в тетрадь. Покажите на схеме, где можно присоединить амперметр, чтобы измерить силу тока в лампах. Знаками «+» и «-» обозначьте полярность клемм амперметра.

    Рис. 1

    2. Сила тока в проводнике 200 мА. За какое время через поперечное сечение проводника проходит заряд 24 Кл?

    3. Начертите схему электрической цепи (рис. 2), обозначьте на ней полярность клемм амперметра. Как, по вашему мнению, изменится показание амперметра, если одна из ламп перегорит?

    Рис. 2

    4. На рис. 3 показано измерение силы тока в электрической цепи. Начертите схему электрической цепи, обозначьте полярность клемм амперметра. Определите заряд, проходящий через поперечное сечение нити накала лампы за 10 мин.

    Рис. 3

    5. Чему равна сила тока в проводнике, если за 10 с через его поперечное сечение проходит 2 • 1020 електронов?

    Попередня

    Сторінка

    Наступна

    Сторінка